sys/i386/i386/trap.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 1994, David Greenman
   3  * Copyright (c) 1990, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the University of Utah, and William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)trap.c        7.4 (Berkeley) 5/13/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/trap.c,v 1.147.2.11 2003/02/27 19:09:59 luoqi Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/i386/i386/Attic/trap.c,v 1.64 2005/10/11 09:59:56 corecode Exp $
  40  */
  41
  42 /*
  43  * 386 Trap and System call handling
  44  */
  45
  46 #include "use_isa.h"
  47 #include "use_npx.h"
  48
  49 #include "opt_cpu.h"
  50 #include "opt_ddb.h"
  51 #include "opt_ktrace.h"
  52 #include "opt_clock.h"
  53 #include "opt_trap.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/pioctl.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/resourcevar.h>
  61 #include <sys/signalvar.h>
  62 #include <sys/syscall.h>
  63 #include <sys/sysctl.h>
  64 #include <sys/sysent.h>
  65 #include <sys/uio.h>
  66 #include <sys/vmmeter.h>
  67 #include <sys/malloc.h>
  68 #ifdef KTRACE
  69 #include <sys/ktrace.h>
  70 #endif
  71 #include <sys/upcall.h>
  72 #include <sys/sysproto.h>
  73 #include <sys/sysunion.h>
  74
  75 #include <vm/vm.h>
  76 #include <vm/vm_param.h>
  77 #include <sys/lock.h>
  78 #include <vm/pmap.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80 #include <vm/vm_map.h>
  81 #include <vm/vm_page.h>
  82 #include <vm/vm_extern.h>
  83
  84 #include <machine/cpu.h>
  85 #include <machine/ipl.h>
  86 #include <machine/md_var.h>
  87 #include <machine/pcb.h>
  88 #ifdef SMP
  89 #include <machine/smp.h>
  90 #endif
  91 #include <machine/tss.h>
  92 #include <machine/globaldata.h>
  93
  94 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
  95
  96 #ifdef POWERFAIL_NMI
  97 #include <sys/syslog.h>
  98 #include <machine/clock.h>
  99 #endif
 100
 101 #include <machine/vm86.h>
 102
 103 #include <ddb/ddb.h>
 104 #include <sys/msgport2.h>
 105 #include <sys/thread2.h>
 106
 107 int (*pmath_emulate) (struct trapframe *);
 108
 109 extern void trap (struct trapframe frame);
 110 extern int trapwrite (unsigned addr);
 111 extern void syscall2 (struct trapframe frame);
 112 extern void sendsys2 (struct trapframe frame);
 113 extern void waitsys2 (struct trapframe frame);
 114
 115 static int trap_pfault (struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 116 static void trap_fatal (struct trapframe *, vm_offset_t);
 117 void dblfault_handler (void);
 118
 119 extern inthand_t IDTVEC(syscall);
 120
 121 #define MAX_TRAP_MSG            28
 122 static char *trap_msg[] = {
 123         "",                                     /*  0 unused */
 124         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 125         "",                                     /*  2 unused */
 126         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 127         "",                                     /*  4 unused */
 128         "",                                     /*  5 unused */
 129         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 130         "system forced exception",              /*  7 T_ASTFLT */
 131         "",                                     /*  8 unused */
 132         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 133         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 134         "",                                     /* 11 unused */
 135         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 136         "",                                     /* 13 unused */
 137         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 138         "",                                     /* 15 unused */
 139         "",                                     /* 16 unused */
 140         "",                                     /* 17 unused */
 141         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 142         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 143         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 144         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 145         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 146         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 147         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 148         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 149         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 150         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 151         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 152 };
 153
 154 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 155 extern int has_f00f_bug;
 156 #endif
 157
 158 #ifdef DDB
 159 static int ddb_on_nmi = 1;
 160 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ddb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 161         &ddb_on_nmi, 0, "Go to DDB on NMI");
 162 #endif
 163 static int panic_on_nmi = 1;
 164 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 165         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
 166 static int fast_release;
 167 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, fast_release, CTLFLAG_RW,
 168         &fast_release, 0, "Passive Release was optimal");
 169 static int slow_release;
 170 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, slow_release, CTLFLAG_RW,
 171         &slow_release, 0, "Passive Release was nonoptimal");
 172
 173 MALLOC_DEFINE(M_SYSMSG, "sysmsg", "sysmsg structure");
 174 extern int max_sysmsg;
 175
 176 /*
 177  * Passive USER->KERNEL transition.  This only occurs if we block in the
 178  * kernel while still holding our userland priority.  We have to fixup our
 179  * priority in order to avoid potential deadlocks before we allow the system
 180  * to switch us to another thread.
 181  */
 182 static void
 183 passive_release(struct thread *td)
 184 {
 185         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 186
 187         td->td_release = NULL;
 188         lwkt_setpri_self(TDPRI_KERN_USER);
 189         lp->lwp_proc->p_usched->release_curproc(lp);
 190 }
 191
 192 /*
 193  * userenter() passively intercepts the thread switch function to increase
 194  * the thread priority from a user priority to a kernel priority, reducing
 195  * syscall and trap overhead for the case where no switch occurs.
 196  */
 197
 198 static __inline void
 199 userenter(struct thread *curtd)
 200 {
 201         curtd->td_release = passive_release;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Handle signals, upcalls, profiling, and other AST's and/or tasks that
 206  * must be completed before we can return to or try to return to userland.
 207  *
 208  * Note that td_sticks is a 64 bit quantity, but there's no point doing 64
 209  * arithmatic on the delta calculation so the absolute tick values are
 210  * truncated to an integer.
 211  */
 212 static void
 213 userret(struct lwp *lp, struct trapframe *frame, int sticks)
 214 {
 215         struct proc *p = lp->lwp_proc;
 216         int sig;
 217
 218         /*
 219          * Post any pending upcalls
 220          */
 221         if (p->p_flag & P_UPCALLPEND) {
 222                 p->p_flag &= ~P_UPCALLPEND;
 223                 postupcall(lp);
 224         }
 225
 226         /*
 227          * Post any pending signals
 228          */
 229         while ((sig = CURSIG(p)) != 0) {
 230                 postsig(sig);
 231         }
 232
 233         /*
 234          * Charge system time if profiling.  Note: times are in microseconds.
 235          */
 236         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 237                 addupc_task(p, frame->tf_eip,
 238                         (u_int)((int)p->p_thread->td_sticks - sticks));
 239         }
 240
 241         /*
 242          * Post any pending signals XXX
 243          */
 244         while ((sig = CURSIG(p)) != 0)
 245                 postsig(sig);
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Cleanup from userenter and any passive release that might have occured.
 250  * We must reclaim the current-process designation before we can return
 251  * to usermode.  We also handle both LWKT and USER reschedule requests.
 252  */
 253 static __inline void
 254 userexit(struct lwp *lp)
 255 {
 256         struct thread *td = lp->lwp_thread;
 257         globaldata_t gd = td->td_gd;
 258
 259 #if 0
 260         /*
 261          * If a user reschedule is requested force a new process to be
 262          * chosen by releasing the current process.  Our process will only
 263          * be chosen again if it has a considerably better priority.
 264          */
 265         if (user_resched_wanted())
 266                 lp->lwp_proc->p_usched->release_curproc(lp);
 267 #endif
 268
 269 again:
 270         /*
 271          * Handle a LWKT reschedule request first.  Since our passive release
 272          * is still in place we do not have to do anything special.
 273          */
 274         if (lwkt_resched_wanted())
 275                 lwkt_switch();
 276
 277         /*
 278          * Acquire the current process designation if we do not own it.
 279          * Note that acquire_curproc() does not reset the user reschedule
 280          * bit on purpose, because we may need to accumulate over several
 281          * threads waking up at the same time.
 282          *
 283          * NOTE: userland scheduler cruft: because processes are removed
 284          * from the userland scheduler's queue we run through loops to try
 285          * to figure out which is the best of [ existing, waking-up ]
 286          * threads.
 287          */
 288         if (lp != gd->gd_uschedcp) {
 289                 ++slow_release;
 290                 lp->lwp_proc->p_usched->acquire_curproc(lp);
 291                 /* We may have switched cpus on acquisition */
 292                 gd = td->td_gd;
 293         } else {
 294                 ++fast_release;
 295         }
 296
 297         /*
 298          * Reduce our priority in preparation for a return to userland.  If
 299          * our passive release function was still in place, our priority was
 300          * never raised and does not need to be reduced.
 301          */
 302         if (td->td_release == NULL)
 303                 lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_NORM);
 304         td->td_release = NULL;
 305
 306         /*
 307          * After reducing our priority there might be other kernel-level
 308          * LWKTs that now have a greater priority.  Run them as necessary.
 309          * We don't have to worry about losing cpu to userland because
 310          * we still control the current-process designation and we no longer
 311          * have a passive release function installed.
 312          */
 313         if (lwkt_checkpri_self())
 314                 lwkt_switch();
 315
 316         /*
 317          * If a userland reschedule is [still] pending we may not be the best
 318          * selected process.  Select a better one.  If another LWKT resched
 319          * is pending the trap will be re-entered.
 320          */
 321         if (user_resched_wanted()) {
 322                 lp->lwp_proc->p_usched->select_curproc(gd);
 323                 if (lp != gd->gd_uschedcp) {
 324                         lwkt_setpri_self(TDPRI_KERN_USER);
 325                         goto again;
 326                 }
 327         }
 328 }
 329
 330 /*
 331  * Exception, fault, and trap interface to the kernel.
 332  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 333  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 334  * frame after the exception has been processed.
 335  *
 336  * This function is also called from doreti in an interlock to handle ASTs.
 337  * For example:  hardwareint->INTROUTINE->(set ast)->doreti->trap
 338  *
 339  * NOTE!  We have to retrieve the fault address prior to obtaining the
 340  * MP lock because get_mplock() may switch out.  YYY cr2 really ought
 341  * to be retrieved by the assembly code, not here.
 342  *
 343  * XXX gd_trap_nesting_level currently prevents lwkt_switch() from panicing
 344  * if an attempt is made to switch from a fast interrupt or IPI.  This is
 345  * necessary to properly take fatal kernel traps on SMP machines if
 346  * get_mplock() has to block.
 347  */
 348 void
 349 trap(frame)
 350         struct trapframe frame;
 351 {
 352         struct globaldata *gd = mycpu;
 353         struct thread *td = gd->gd_curthread;
 354         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 355         struct proc *p;
 356         int sticks = 0;
 357         int i = 0, ucode = 0, type, code;
 358         vm_offset_t eva;
 359
 360         p = td->td_proc;
 361 #ifdef DDB
 362         if (db_active) {
 363                 eva = (frame.tf_trapno == T_PAGEFLT ? rcr2() : 0);
 364                 ++gd->gd_trap_nesting_level;
 365                 get_mplock();
 366                 trap_fatal(&frame, eva);
 367                 --gd->gd_trap_nesting_level;
 368                 goto out2;
 369         }
 370 #endif
 371
 372         eva = 0;
 373         ++gd->gd_trap_nesting_level;
 374         if (frame.tf_trapno == T_PAGEFLT) {
 375                 /*
 376                  * For some Cyrix CPUs, %cr2 is clobbered by interrupts.
 377                  * This problem is worked around by using an interrupt
 378                  * gate for the pagefault handler.  We are finally ready
 379                  * to read %cr2 and then must reenable interrupts.
 380                  *
 381                  * XXX this should be in the switch statement, but the
 382                  * NO_FOOF_HACK and VM86 goto and ifdefs obfuscate the
 383                  * flow of control too much for this to be obviously
 384                  * correct.
 385                  */
 386                 eva = rcr2();
 387                 get_mplock();
 388                 cpu_enable_intr();
 389         } else {
 390                 get_mplock();
 391         }
 392         --gd->gd_trap_nesting_level;
 393         /*
 394          * MP lock is held at this point
 395          */
 396
 397         if (!(frame.tf_eflags & PSL_I)) {
 398                 /*
 399                  * Buggy application or kernel code has disabled interrupts
 400                  * and then trapped.  Enabling interrupts now is wrong, but
 401                  * it is better than running with interrupts disabled until
 402                  * they are accidentally enabled later.
 403                  */
 404                 type = frame.tf_trapno;
 405                 if (ISPL(frame.tf_cs)==SEL_UPL || (frame.tf_eflags & PSL_VM)) {
 406                         printf(
 407                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
 408                             (long)curproc->p_pid, curproc->p_comm, type);
 409                 } else if (type != T_BPTFLT && type != T_TRCTRAP) {
 410                         /*
 411                          * XXX not quite right, since this may be for a
 412                          * multiple fault in user mode.
 413                          */
 414                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
 415                             type);
 416                 }
 417                 cpu_enable_intr();
 418         }
 419
 420 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 421 restart:
 422 #endif
 423         type = frame.tf_trapno;
 424         code = frame.tf_err;
 425
 426         if (in_vm86call) {
 427                 if (frame.tf_eflags & PSL_VM &&
 428                     (type == T_PROTFLT || type == T_STKFLT)) {
 429 #ifdef SMP
 430                         KKASSERT(td->td_mpcount > 0);
 431 #endif
 432                         i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
 433 #ifdef SMP
 434                         KKASSERT(td->td_mpcount > 0);
 435 #endif
 436                         if (i != 0) {
 437                                 /*
 438                                  * returns to original process
 439                                  */
 440                                 vm86_trap((struct vm86frame *)&frame);
 441                                 KKASSERT(0);
 442                         }
 443                         goto out2;
 444                 }
 445                 switch (type) {
 446                         /*
 447                          * these traps want either a process context, or
 448                          * assume a normal userspace trap.
 449                          */
 450                 case T_PROTFLT:
 451                 case T_SEGNPFLT:
 452                         trap_fatal(&frame, eva);
 453                         goto out2;
 454                 case T_TRCTRAP:
 455                         type = T_BPTFLT;        /* kernel breakpoint */
 456                         /* FALL THROUGH */
 457                 }
 458                 goto kernel_trap;       /* normal kernel trap handling */
 459         }
 460
 461         if ((ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL) || (frame.tf_eflags & PSL_VM)) {
 462                 /* user trap */
 463
 464                 userenter(td);
 465
 466                 sticks = (int)td->td_sticks;
 467                 lp->lwp_md.md_regs = &frame;
 468
 469                 switch (type) {
 470                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 471                         ucode = type;
 472                         i = SIGILL;
 473                         break;
 474
 475                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 476                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 477                         frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 478                         i = SIGTRAP;
 479                         break;
 480
 481                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 482                         ucode = code;
 483                         i = SIGFPE;
 484                         break;
 485
 486                 case T_ASTFLT:          /* Allow process switch */
 487                         mycpu->gd_cnt.v_soft++;
 488                         if (mycpu->gd_reqflags & RQF_AST_OWEUPC) {
 489                                 atomic_clear_int_nonlocked(&mycpu->gd_reqflags,
 490                                             RQF_AST_OWEUPC);
 491                                 addupc_task(p, p->p_prof.pr_addr,
 492                                             p->p_prof.pr_ticks);
 493                         }
 494                         goto out;
 495
 496                         /*
 497                          * The following two traps can happen in
 498                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 499                          * them specially.
 500                          */
 501                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 502                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 503                         if (frame.tf_eflags & PSL_VM) {
 504                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
 505                                 if (i == 0)
 506                                         goto out;
 507                                 break;
 508                         }
 509                         /* FALL THROUGH */
 510
 511                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 512                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 513                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 514                 default:
 515                         ucode = code + BUS_SEGM_FAULT ;
 516                         i = SIGBUS;
 517                         break;
 518
 519                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 520                         i = trap_pfault(&frame, TRUE, eva);
 521                         if (i == -1)
 522                                 goto out;
 523 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 524                         if (i == -2)
 525                                 goto restart;
 526 #endif
 527                         if (i == 0)
 528                                 goto out;
 529
 530                         ucode = T_PAGEFLT;
 531                         break;
 532
 533                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 534                         ucode = FPE_INTDIV;
 535                         i = SIGFPE;
 536                         break;
 537
 538 #if NISA > 0
 539                 case T_NMI:
 540 #ifdef POWERFAIL_NMI
 541                         goto handle_powerfail;
 542 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 543                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 544                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 545 #ifdef DDB
 546                                 /*
 547                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 548                                  * for debugging.
 549                                  */
 550                                 if (ddb_on_nmi) {
 551                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 552                                         kdb_trap (type, 0, &frame);
 553                                 }
 554 #endif /* DDB */
 555                                 goto out2;
 556                         } else if (panic_on_nmi)
 557                                 panic("NMI indicates hardware failure");
 558                         break;
 559 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 560 #endif /* NISA > 0 */
 561
 562                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 563                         ucode = FPE_INTOVF;
 564                         i = SIGFPE;
 565                         break;
 566
 567                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 568                         ucode = FPE_FLTSUB;
 569                         i = SIGFPE;
 570                         break;
 571
 572                 case T_DNA:
 573 #if NNPX > 0
 574                         /*
 575                          * The kernel may have switched out the FP unit's
 576                          * state, causing the user process to take a fault
 577                          * when it tries to use the FP unit.  Restore the
 578                          * state here
 579                          */
 580                         if (npxdna())
 581                                 goto out;
 582 #endif
 583                         if (!pmath_emulate) {
 584                                 i = SIGFPE;
 585                                 ucode = FPE_FPU_NP_TRAP;
 586                                 break;
 587                         }
 588                         i = (*pmath_emulate)(&frame);
 589                         if (i == 0) {
 590                                 if (!(frame.tf_eflags & PSL_T))
 591                                         goto out2;
 592                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 593                                 i = SIGTRAP;
 594                         }
 595                         /* else ucode = emulator_only_knows() XXX */
 596                         break;
 597
 598                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 599                         ucode = T_FPOPFLT;
 600                         i = SIGILL;
 601                         break;
 602
 603                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 604                         ucode = 0; /* XXX */
 605                         i = SIGFPE;
 606                         break;
 607                 }
 608         } else {
 609 kernel_trap:
 610                 /* kernel trap */
 611
 612                 switch (type) {
 613                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 614                         (void) trap_pfault(&frame, FALSE, eva);
 615                         goto out2;
 616
 617                 case T_DNA:
 618 #if NNPX > 0
 619                         /*
 620                          * The kernel may be using npx for copying or other
 621                          * purposes.
 622                          */
 623                         if (npxdna())
 624                                 goto out2;
 625 #endif
 626                         break;
 627
 628                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 629                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 630                         /*
 631                          * Invalid segment selectors and out of bounds
 632                          * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
 633                          * This causes a fault in kernel mode when the
 634                          * kernel tries to return to user mode.  We want
 635                          * to get this fault so that we can fix the
 636                          * problem here and not have to check all the
 637                          * selectors and pointers when the user changes
 638                          * them.
 639                          */
 640 #define MAYBE_DORETI_FAULT(where, whereto)                              \
 641         do {                                                            \
 642                 if (frame.tf_eip == (int)where) {                       \
 643                         frame.tf_eip = (int)whereto;                    \
 644                         goto out2;                                      \
 645                 }                                                       \
 646         } while (0)
 647                         /*
 648                          * Since we don't save %gs across an interrupt
 649                          * frame this check must occur outside the intr
 650                          * nesting level check.
 651                          */
 652                         if (frame.tf_eip == (int)cpu_switch_load_gs) {
 653                                 td->td_pcb->pcb_gs = 0;
 654                                 psignal(p, SIGBUS);
 655                                 goto out2;
 656                         }
 657                         if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0) {
 658                                 /*
 659                                  * Invalid %fs's and %gs's can be created using
 660                                  * procfs or PT_SETREGS or by invalidating the
 661                                  * underlying LDT entry.  This causes a fault
 662                                  * in kernel mode when the kernel attempts to
 663                                  * switch contexts.  Lose the bad context
 664                                  * (XXX) so that we can continue, and generate
 665                                  * a signal.
 666                                  */
 667                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_iret,
 668                                                    doreti_iret_fault);
 669                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_ds,
 670                                                    doreti_popl_ds_fault);
 671                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_es,
 672                                                    doreti_popl_es_fault);
 673                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_fs,
 674                                                    doreti_popl_fs_fault);
 675                                 if (td->td_pcb->pcb_onfault) {
 676                                         frame.tf_eip =
 677                                             (register_t)td->td_pcb->pcb_onfault;
 678                                         goto out2;
 679                                 }
 680                         }
 681                         break;
 682
 683                 case T_TSSFLT:
 684                         /*
 685                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 686                          * automatically when the kernel is entered.  This
 687                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 688                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 689                          * want to get this fault so that we can fix the
 690                          * problem here and not every time the kernel is
 691                          * entered.
 692                          */
 693                         if (frame.tf_eflags & PSL_NT) {
 694                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_NT;
 695                                 goto out2;
 696                         }
 697                         break;
 698
 699                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 700                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(syscall)) {
 701                                 /*
 702                                  * We've just entered system mode via the
 703                                  * syscall lcall.  Continue single stepping
 704                                  * silently until the syscall handler has
 705                                  * saved the flags.
 706                                  */
 707                                 goto out2;
 708                         }
 709                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(syscall) + 1) {
 710                                 /*
 711                                  * The syscall handler has now saved the
 712                                  * flags.  Stop single stepping it.
 713                                  */
 714                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 715                                 goto out2;
 716                         }
 717                         /*
 718                          * Ignore debug register trace traps due to
 719                          * accesses in the user's address space, which
 720                          * can happen under several conditions such as
 721                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 722                          * then passes that buffer to a system call.
 723                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 724                          * in kernel space because that is useful when
 725                          * debugging the kernel.
 726                          */
 727                         if (user_dbreg_trap()) {
 728                                 /*
 729                                  * Reset breakpoint bits because the
 730                                  * processor doesn't
 731                                  */
 732                                 load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
 733                                 goto out2;
 734                         }
 735                         /*
 736                          * Fall through (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 737                          */
 738                 case T_BPTFLT:
 739                         /*
 740                          * If DDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 741                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 742                          */
 743 #ifdef DDB
 744                         if (kdb_trap (type, 0, &frame))
 745                                 goto out2;
 746 #endif
 747                         break;
 748
 749 #if NISA > 0
 750                 case T_NMI:
 751 #ifdef POWERFAIL_NMI
 752 #ifndef TIMER_FREQ
 753 #  define TIMER_FREQ 1193182
 754 #endif
 755         handle_powerfail:
 756                 {
 757                   static unsigned lastalert = 0;
 758
 759                   if(time_second - lastalert > 10)
 760                     {
 761                       log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 762                       sysbeep(TIMER_FREQ/880, hz);
 763                       lastalert = time_second;
 764                     }
 765                     /* YYY mp count */
 766                   goto out2;
 767                 }
 768 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 769                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 770                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 771 #ifdef DDB
 772                                 /*
 773                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 774                                  * for debugging.
 775                                  */
 776                                 if (ddb_on_nmi) {
 777                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 778                                         kdb_trap (type, 0, &frame);
 779                                 }
 780 #endif /* DDB */
 781                                 goto out2;
 782                         } else if (panic_on_nmi == 0)
 783                                 goto out2;
 784                         /* FALL THROUGH */
 785 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 786 #endif /* NISA > 0 */
 787                 }
 788
 789                 trap_fatal(&frame, eva);
 790                 goto out2;
 791         }
 792
 793         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
 794         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 795                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 796
 797         trapsignal(p, i, ucode);
 798
 799 #ifdef DEBUG
 800         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 801                 uprintf("fatal process exception: %s",
 802                         trap_msg[type]);
 803                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 804                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
 805                 uprintf("\n");
 806         }
 807 #endif
 808
 809 out:
 810 #ifdef SMP
 811         if (ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL)
 812                 KASSERT(td->td_mpcount == 1, ("badmpcount trap from %p", (void *)frame.tf_eip));
 813 #endif
 814         userret(lp, &frame, sticks);
 815         userexit(lp);
 816 out2:
 817 #ifdef SMP
 818         KKASSERT(td->td_mpcount > 0);
 819 #endif
 820         rel_mplock();
 821 }
 822
 823 #ifdef notyet
 824 /*
 825  * This version doesn't allow a page fault to user space while
 826  * in the kernel. The rest of the kernel needs to be made "safe"
 827  * before this can be used. I think the only things remaining
 828  * to be made safe are the iBCS2 code and the process tracing/
 829  * debugging code.
 830  */
 831 static int
 832 trap_pfault(frame, usermode, eva)
 833         struct trapframe *frame;
 834         int usermode;
 835         vm_offset_t eva;
 836 {
 837         vm_offset_t va;
 838         struct vmspace *vm = NULL;
 839         vm_map_t map = 0;
 840         int rv = 0;
 841         vm_prot_t ftype;
 842         thread_t td = curthread;
 843         struct proc *p = td->td_proc;   /* may be NULL */
 844
 845         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 846                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 847         else
 848                 ftype = VM_PROT_READ;
 849
 850         va = trunc_page(eva);
 851         if (va < VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
 852                 vm_offset_t v;
 853                 vm_page_t mpte;
 854
 855                 if (p == NULL ||
 856                     (!usermode && va < VM_MAXUSER_ADDRESS &&
 857                      (td->td_gd->gd_intr_nesting_level != 0 ||
 858                       td->td_pcb->pcb_onfault == NULL))) {
 859                         trap_fatal(frame, eva);
 860                         return (-1);
 861                 }
 862
 863                 /*
 864                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 865                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 866                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 867                  */
 868                 vm = p->p_vmspace;
 869                 if (vm == NULL)
 870                         goto nogo;
 871
 872                 map = &vm->vm_map;
 873
 874                 /*
 875                  * Keep swapout from messing with us during this
 876                  *      critical time.
 877                  */
 878                 ++p->p_lock;
 879
 880                 /*
 881                  * Grow the stack if necessary
 882                  */
 883                 /* grow_stack returns false only if va falls into
 884                  * a growable stack region and the stack growth
 885                  * fails.  It returns true if va was not within
 886                  * a growable stack region, or if the stack
 887                  * growth succeeded.
 888                  */
 889                 if (!grow_stack (p, va)) {
 890                         rv = KERN_FAILURE;
 891                         --p->p_lock;
 892                         goto nogo;
 893                 }
 894
 895                 /* Fault in the user page: */
 896                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 897                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 898                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 899
 900                 --p->p_lock;
 901         } else {
 902                 /*
 903                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 904                  */
 905                 if (usermode)
 906                         goto nogo;
 907
 908                 /*
 909                  * Since we know that kernel virtual address addresses
 910                  * always have pte pages mapped, we just have to fault
 911                  * the page.
 912                  */
 913                 rv = vm_fault(kernel_map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 914         }
 915
 916         if (rv == KERN_SUCCESS)
 917                 return (0);
 918 nogo:
 919         if (!usermode) {
 920                 if (mtd->td_gd->gd_intr_nesting_level == 0 &&
 921                     td->td_pcb->pcb_onfault) {
 922                         frame->tf_eip = (register_t)td->td_pcb->pcb_onfault;
 923                         return (0);
 924                 }
 925                 trap_fatal(frame, eva);
 926                 return (-1);
 927         }
 928
 929         /* kludge to pass faulting virtual address to sendsig */
 930         frame->tf_err = eva;
 931
 932         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 933 }
 934 #endif
 935
 936 int
 937 trap_pfault(frame, usermode, eva)
 938         struct trapframe *frame;
 939         int usermode;
 940         vm_offset_t eva;
 941 {
 942         vm_offset_t va;
 943         struct vmspace *vm = NULL;
 944         vm_map_t map = 0;
 945         int rv = 0;
 946         vm_prot_t ftype;
 947         thread_t td = curthread;
 948         struct proc *p = td->td_proc;
 949
 950         va = trunc_page(eva);
 951         if (va >= KERNBASE) {
 952                 /*
 953                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 954                  * An exception:  if the faulting address is the invalid
 955                  * instruction entry in the IDT, then the Intel Pentium
 956                  * F00F bug workaround was triggered, and we need to
 957                  * treat it is as an illegal instruction, and not a page
 958                  * fault.
 959                  */
 960 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 961                 if ((eva == (unsigned int)&idt[6]) && has_f00f_bug) {
 962                         frame->tf_trapno = T_PRIVINFLT;
 963                         return -2;
 964                 }
 965 #endif
 966                 if (usermode)
 967                         goto nogo;
 968
 969                 map = kernel_map;
 970         } else {
 971                 /*
 972                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 973                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 974                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 975                  */
 976                 if (p != NULL)
 977                         vm = p->p_vmspace;
 978
 979                 if (vm == NULL)
 980                         goto nogo;
 981
 982                 map = &vm->vm_map;
 983         }
 984
 985         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 986                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 987         else
 988                 ftype = VM_PROT_READ;
 989
 990         if (map != kernel_map) {
 991                 /*
 992                  * Keep swapout from messing with us during this
 993                  *      critical time.
 994                  */
 995                 ++p->p_lock;
 996
 997                 /*
 998                  * Grow the stack if necessary
 999                  */
1000                 /* grow_stack returns false only if va falls into
1001                  * a growable stack region and the stack growth
1002                  * fails.  It returns true if va was not within
1003                  * a growable stack region, or if the stack
1004                  * growth succeeded.
1005                  */
1006                 if (!grow_stack (p, va)) {
1007                         rv = KERN_FAILURE;
1008                         --p->p_lock;
1009                         goto nogo;
1010                 }
1011
1012                 /* Fault in the user page: */
1013                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
1014                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
1015                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
1016
1017                 --p->p_lock;
1018         } else {
1019                 /*
1020                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the kernel.
1021                  */
1022                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
1023         }
1024
1025         if (rv == KERN_SUCCESS)
1026                 return (0);
1027 nogo:
1028         if (!usermode) {
1029                 if (td->td_gd->gd_intr_nesting_level == 0 &&
1030                     td->td_pcb->pcb_onfault) {
1031                         frame->tf_eip = (register_t)td->td_pcb->pcb_onfault;
1032                         return (0);
1033                 }
1034                 trap_fatal(frame, eva);
1035                 return (-1);
1036         }
1037
1038         /* kludge to pass faulting virtual address to sendsig */
1039         frame->tf_err = eva;
1040
1041         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
1042 }
1043
1044 static void
1045 trap_fatal(frame, eva)
1046         struct trapframe *frame;
1047         vm_offset_t eva;
1048 {
1049         int code, type, ss, esp;
1050         struct soft_segment_descriptor softseg;
1051
1052         code = frame->tf_err;
1053         type = frame->tf_trapno;
1054         sdtossd(&gdt[mycpu->gd_cpuid * NGDT + IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)].sd, &softseg);
1055
1056         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
1057                 printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n",
1058                         type, trap_msg[type],
1059                         frame->tf_eflags & PSL_VM ? "vm86" :
1060                         ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
1061 #ifdef SMP
1062         /* three separate prints in case of a trap on an unmapped page */
1063         printf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
1064         printf("cpuid = %d; ", mycpu->gd_cpuid);
1065         printf("lapic.id = %08x\n", lapic.id);
1066 #endif
1067         if (type == T_PAGEFLT) {
1068                 printf("fault virtual address   = 0x%x\n", eva);
1069                 printf("fault code              = %s %s, %s\n",
1070                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
1071                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
1072                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
1073         }
1074         printf("instruction pointer     = 0x%x:0x%x\n",
1075                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_eip);
1076         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) || (frame->tf_eflags & PSL_VM)) {
1077                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
1078                 esp = frame->tf_esp;
1079         } else {
1080                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1081                 esp = (int)&frame->tf_esp;
1082         }
1083         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, esp);
1084         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, frame->tf_ebp);
1085         printf("code segment            = base 0x%x, limit 0x%x, type 0x%x\n",
1086                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
1087         printf("                        = DPL %d, pres %d, def32 %d, gran %d\n",
1088                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_def32,
1089                softseg.ssd_gran);
1090         printf("processor eflags        = ");
1091         if (frame->tf_eflags & PSL_T)
1092                 printf("trace trap, ");
1093         if (frame->tf_eflags & PSL_I)
1094                 printf("interrupt enabled, ");
1095         if (frame->tf_eflags & PSL_NT)
1096                 printf("nested task, ");
1097         if (frame->tf_eflags & PSL_RF)
1098                 printf("resume, ");
1099         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
1100                 printf("vm86, ");
1101         printf("IOPL = %d\n", (frame->tf_eflags & PSL_IOPL) >> 12);
1102         printf("current process         = ");
1103         if (curproc) {
1104                 printf("%lu (%s)\n",
1105                     (u_long)curproc->p_pid, curproc->p_comm ?
1106                     curproc->p_comm : "");
1107         } else {
1108                 printf("Idle\n");
1109         }
1110         printf("current thread          = pri %d ", curthread->td_pri);
1111         if (curthread->td_pri >= TDPRI_CRIT)
1112                 printf("(CRIT)");
1113         printf("\n");
1114 #ifdef SMP
1115 /**
1116  *  XXX FIXME:
1117  *      we probably SHOULD have stopped the other CPUs before now!
1118  *      another CPU COULD have been touching cpl at this moment...
1119  */
1120         printf(" <- SMP: XXX");
1121 #endif
1122         printf("\n");
1123
1124 #ifdef KDB
1125         if (kdb_trap(&psl))
1126                 return;
1127 #endif
1128 #ifdef DDB
1129         if ((debugger_on_panic || db_active) && kdb_trap(type, code, frame))
1130                 return;
1131 #endif
1132         printf("trap number             = %d\n", type);
1133         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
1134                 panic("%s", trap_msg[type]);
1135         else
1136                 panic("unknown/reserved trap");
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
1141  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
1142  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
1143  * for example).
1144  *
1145  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
1146  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
1147  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
1148  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
1149  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
1150  */
1151 void
1152 dblfault_handler()
1153 {
1154         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
1155
1156         printf("\nFatal double fault:\n");
1157         printf("eip = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_eip);
1158         printf("esp = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_esp);
1159         printf("ebp = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_ebp);
1160 #ifdef SMP
1161         /* three separate prints in case of a trap on an unmapped page */
1162         printf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
1163         printf("cpuid = %d; ", mycpu->gd_cpuid);
1164         printf("lapic.id = %08x\n", lapic.id);
1165 #endif
1166         panic("double fault");
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Compensate for 386 brain damage (missing URKR).
1171  * This is a little simpler than the pagefault handler in trap() because
1172  * it the page tables have already been faulted in and high addresses
1173  * are thrown out early for other reasons.
1174  */
1175 int trapwrite(addr)
1176         unsigned addr;
1177 {
1178         struct proc *p;
1179         vm_offset_t va;
1180         struct vmspace *vm;
1181         int rv;
1182
1183         va = trunc_page((vm_offset_t)addr);
1184         /*
1185          * XXX - MAX is END.  Changed > to >= for temp. fix.
1186          */
1187         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1188                 return (1);
1189
1190         p = curproc;
1191         vm = p->p_vmspace;
1192
1193         ++p->p_lock;
1194
1195         if (!grow_stack (p, va)) {
1196                 --p->p_lock;
1197                 return (1);
1198         }
1199
1200         /*
1201          * fault the data page
1202          */
1203         rv = vm_fault(&vm->vm_map, va, VM_PROT_WRITE, VM_FAULT_DIRTY);
1204
1205         --p->p_lock;
1206
1207         if (rv != KERN_SUCCESS)
1208                 return 1;
1209
1210         return (0);
1211 }
1212
1213 /*
1214  *      syscall2 -      MP aware system call request C handler
1215  *
1216  *      A system call is essentially treated as a trap except that the
1217  *      MP lock is not held on entry or return.  We are responsible for
1218  *      obtaining the MP lock if necessary and for handling ASTs
1219  *      (e.g. a task switch) prior to return.
1220  *
1221  *      In general, only simple access and manipulation of curproc and
1222  *      the current stack is allowed without having to hold MP lock.
1223  */
1224 void
1225 syscall2(struct trapframe frame)
1226 {
1227         struct thread *td = curthread;
1228         struct proc *p = td->td_proc;
1229         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1230         caddr_t params;
1231         struct sysent *callp;
1232         register_t orig_tf_eflags;
1233         int sticks;
1234         int error;
1235         int narg;
1236         u_int code;
1237         union sysunion args;
1238
1239 #ifdef DIAGNOSTIC
1240         if (ISPL(frame.tf_cs) != SEL_UPL) {
1241                 get_mplock();
1242                 panic("syscall");
1243                 /* NOT REACHED */
1244         }
1245 #endif
1246
1247 #ifdef SMP
1248         KASSERT(td->td_mpcount == 0, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1249         get_mplock();
1250 #endif
1251         userenter(td);          /* lazy raise our priority */
1252
1253         sticks = (int)td->td_sticks;
1254
1255         lp->lwp_md.md_regs = &frame;
1256         params = (caddr_t)frame.tf_esp + sizeof(int);
1257         code = frame.tf_eax;
1258         orig_tf_eflags = frame.tf_eflags;
1259
1260         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
1261                 /*
1262                  * The prep code is not MP aware.
1263                  */
1264                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(&frame, (int *)(&args.nosys.usrmsg + 1), &code, &params);
1265         } else {
1266                 /*
1267                  * Need to check if this is a 32 bit or 64 bit syscall.
1268                  * fuword is MP aware.
1269                  */
1270                 if (code == SYS_syscall) {
1271                         /*
1272                          * Code is first argument, followed by actual args.
1273                          */
1274                         code = fuword(params);
1275                         params += sizeof(int);
1276                 } else if (code == SYS___syscall) {
1277                         /*
1278                          * Like syscall, but code is a quad, so as to maintain
1279                          * quad alignment for the rest of the arguments.
1280                          */
1281                         code = fuword(params);
1282                         params += sizeof(quad_t);
1283                 }
1284         }
1285
1286         code &= p->p_sysent->sv_mask;
1287         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
1288                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
1289         else
1290                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1291
1292         narg = callp->sy_narg & SYF_ARGMASK;
1293
1294         /*
1295          * copyin is MP aware, but the tracing code is not
1296          */
1297         if (narg && params) {
1298                 error = copyin(params, (caddr_t)(&args.nosys.usrmsg + 1),
1299                                 narg * sizeof(register_t));
1300                 if (error) {
1301 #ifdef KTRACE
1302                         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
1303                                 ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg,
1304                                         (void *)(&args.nosys.usrmsg + 1));
1305 #endif
1306                         goto bad;
1307                 }
1308         }
1309
1310 #if 0
1311         /*
1312          * Try to run the syscall without the MP lock if the syscall
1313          * is MP safe.  We have to obtain the MP lock no matter what if
1314          * we are ktracing
1315          */
1316         if ((callp->sy_narg & SYF_MPSAFE) == 0) {
1317                 get_mplock();
1318                 have_mplock = 1;
1319         }
1320 #endif
1321
1322 #ifdef KTRACE
1323         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL)) {
1324                 ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg, (void *)(&args.nosys.usrmsg + 1));
1325         }
1326 #endif
1327
1328         /*
1329          * For traditional syscall code edx is left untouched when 32 bit
1330          * results are returned.  Since edx is loaded from fds[1] when the
1331          * system call returns we pre-set it here.
1332          */
1333         lwkt_initmsg(&args.lmsg, &td->td_msgport, 0,
1334                         lwkt_cmd_op(code), lwkt_cmd_op_none);
1335         args.sysmsg_copyout = NULL;
1336         args.sysmsg_fds[0] = 0;
1337         args.sysmsg_fds[1] = frame.tf_edx;
1338
1339         STOPEVENT(p, S_SCE, narg);      /* MP aware */
1340
1341         error = (*callp->sy_call)(&args);
1342
1343         /*
1344          * MP SAFE (we may or may not have the MP lock at this point)
1345          */
1346         switch (error) {
1347         case 0:
1348                 /*
1349                  * Reinitialize proc pointer `p' as it may be different
1350                  * if this is a child returning from fork syscall.
1351                  */
1352                 p = curproc;
1353                 lp = curthread->td_lwp;
1354                 frame.tf_eax = args.sysmsg_fds[0];
1355                 frame.tf_edx = args.sysmsg_fds[1];
1356                 frame.tf_eflags &= ~PSL_C;
1357                 break;
1358         case ERESTART:
1359                 /*
1360                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes,
1361                  * int 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
1362                  */
1363                 frame.tf_eip -= frame.tf_err;
1364                 break;
1365         case EJUSTRETURN:
1366                 break;
1367         case EASYNC:
1368                 panic("Unexpected EASYNC return value (for now)");
1369         default:
1370 bad:
1371                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1372                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1373                                 error = -1;     /* XXX */
1374                         else
1375                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1376                 }
1377                 frame.tf_eax = error;
1378                 frame.tf_eflags |= PSL_C;
1379                 break;
1380         }
1381
1382         /*
1383          * Traced syscall.  trapsignal() is not MP aware.
1384          */
1385         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1386                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
1387                 trapsignal(p, SIGTRAP, 0);
1388         }
1389
1390         /*
1391          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1392          */
1393         userret(lp, &frame, sticks);
1394
1395 #ifdef KTRACE
1396         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET)) {
1397                 ktrsysret(p->p_tracep, code, error, args.sysmsg_result);
1398         }
1399 #endif
1400
1401         /*
1402          * This works because errno is findable through the
1403          * register set.  If we ever support an emulation where this
1404          * is not the case, this code will need to be revisited.
1405          */
1406         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1407
1408         userexit(lp);
1409 #ifdef SMP
1410         /*
1411          * Release the MP lock if we had to get it
1412          */
1413         KASSERT(td->td_mpcount == 1, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1414         rel_mplock();
1415 #endif
1416 }
1417
1418 /*
1419  *      free_sysun -    Put an unused sysun on the free list.
1420  */
1421 static __inline void
1422 free_sysun(struct thread *td, union sysunion *sysun)
1423 {
1424         struct globaldata *gd = td->td_gd;
1425
1426         crit_enter_quick(td);
1427         sysun->lmsg.opaque.ms_sysunnext = gd->gd_freesysun;
1428         gd->gd_freesysun = sysun;
1429         crit_exit_quick(td);
1430 }
1431
1432 /*
1433  *      sendsys2 -      MP aware system message request C handler
1434  */
1435 void
1436 sendsys2(struct trapframe frame)
1437 {
1438         struct globaldata *gd;
1439         struct thread *td = curthread;
1440         struct proc *p = td->td_proc;
1441         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1442         register_t orig_tf_eflags;
1443         struct sysent *callp;
1444         union sysunion *sysun = NULL;
1445         lwkt_msg_t umsg;
1446         int sticks;
1447         int error;
1448         int narg;
1449         u_int code = 0;
1450         int msgsize;
1451         int result;
1452
1453 #ifdef DIAGNOSTIC
1454         if (ISPL(frame.tf_cs) != SEL_UPL) {
1455                 get_mplock();
1456                 panic("sendsys");
1457                 /* NOT REACHED */
1458         }
1459 #endif
1460
1461 #ifdef SMP
1462         KASSERT(td->td_mpcount == 0, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1463         get_mplock();
1464 #endif
1465         /*
1466          * access non-atomic field from critical section.  p_sticks is
1467          * updated by the clock interrupt.  Also use this opportunity
1468          * to lazy-raise our LWKT priority.
1469          */
1470         userenter(td);
1471         sticks = td->td_sticks;
1472
1473         lp->lwp_md.md_regs = &frame;
1474         orig_tf_eflags = frame.tf_eflags;
1475         result = 0;
1476
1477         /*
1478          * Extract the system call message.  If msgsize is zero we are
1479          * blocking on a message and/or message port.  If msgsize is -1
1480          * we are testing a message for completion or a message port for
1481          * activity.
1482          *
1483          * The userland system call message size includes the size of the
1484          * userland lwkt_msg plus arguments.  We load it into the userland
1485          * portion of our sysunion structure then we initialize the kerneland
1486          * portion and go.
1487          */
1488
1489         /*
1490          * Bad message size
1491          */
1492         if ((msgsize = frame.tf_edx) < sizeof(struct lwkt_msg) ||
1493             msgsize > sizeof(union sysunion) - sizeof(struct sysmsg)) {
1494                 error = ENOSYS;
1495                 goto bad2;
1496         }
1497
1498         /*
1499          * Obtain a sysun from our per-cpu cache or allocate a new one.  Use
1500          * the opaque field to store the original (user) message pointer.
1501          * A critical section is necessary to interlock against interrupts
1502          * returning system messages to the thread cache.
1503          */
1504         gd = td->td_gd;
1505         crit_enter_quick(td);
1506         if ((sysun = gd->gd_freesysun) != NULL)
1507                 gd->gd_freesysun = sysun->lmsg.opaque.ms_sysunnext;
1508         else
1509                 sysun = malloc(sizeof(union sysunion), M_SYSMSG, M_WAITOK);
1510         crit_exit_quick(td);
1511
1512         /*
1513          * Copy the user request into the kernel copy of the user request.
1514          */
1515         umsg = (void *)frame.tf_ecx;
1516         error = copyin(umsg, &sysun->nosys.usrmsg, msgsize);
1517         if (error)
1518                 goto bad1;
1519         if ((sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_flags & MSGF_ASYNC)) {
1520                 error = suser(td);
1521                 if (error) {
1522                         goto bad1;
1523                 }
1524                 if (max_sysmsg > 0 && lp->lwp_nsysmsg >= max_sysmsg) {
1525                         error = E2BIG;
1526                         goto bad1;
1527                 }
1528         }
1529
1530         /*
1531          * Initialize the kernel message from the copied-in data and
1532          * pull in appropriate flags from the userland message.
1533          *
1534          * ms_abort_port is usually initialized in sendmsg/domsg, but since
1535          * we are not calling those functions (yet), we have to do it manually.
1536          */
1537         lwkt_initmsg(&sysun->lmsg, &td->td_msgport, 0,
1538                         sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_cmd,
1539                         lwkt_cmd_op_none);
1540         sysun->lmsg.ms_abort_port = sysun->lmsg.ms_reply_port;
1541         sysun->sysmsg_copyout = NULL;
1542         sysun->lmsg.opaque.ms_umsg = umsg;
1543         sysun->lmsg.ms_flags |= sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_flags & MSGF_ASYNC;
1544
1545         /*
1546          * Extract the system call number, lookup the system call, and
1547          * set the default return value.
1548          */
1549         code = (u_int)sysun->lmsg.ms_cmd.cm_op;
1550         /* We don't handle the syscall() syscall yet */
1551         if (code == 0) {
1552                 error = ENOTSUP;
1553                 free_sysun(td, sysun);
1554                 goto bad2;
1555         }
1556         if (code >= p->p_sysent->sv_size) {
1557                 error = ENOSYS;
1558                 free_sysun(td, sysun);
1559                 goto bad1;
1560         }
1561
1562         callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1563
1564         narg = (msgsize - sizeof(struct lwkt_msg)) / sizeof(register_t);
1565
1566 #ifdef KTRACE
1567         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL)) {
1568                 ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg, (void *)(&sysun->nosys.usrmsg + 1));
1569         }
1570 #endif
1571         sysun->lmsg.u.ms_fds[0] = 0;
1572         sysun->lmsg.u.ms_fds[1] = 0;
1573
1574         STOPEVENT(p, S_SCE, narg);      /* MP aware */
1575
1576         /*
1577          * Make the system call.  An error code is always returned, results
1578          * are copied back via ms_result32 or ms_result64.  YYY temporary
1579          * stage copy p_retval[] into ms_result32/64
1580          *
1581          * NOTE!  XXX if this is a child returning from a fork curproc
1582          * might be different.  YYY huh? a child returning from a fork
1583          * should never 'return' from this call, it should go right to the
1584          * fork_trampoline function.
1585          */
1586         error = (*callp->sy_call)(sysun);
1587         gd = td->td_gd; /* RELOAD, might have switched cpus */
1588
1589 bad1:
1590         /*
1591          * If a synchronous return copy p_retval to ms_result64 and return
1592          * the sysmsg to the free pool.
1593          *
1594          * YYY Don't writeback message if execve() YYY
1595          */
1596         sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_error = error;
1597         sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[0] = sysun->lmsg.u.ms_fds[0];
1598         sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[1] = sysun->lmsg.u.ms_fds[1];
1599         result = sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[0]; /* for ktrace */
1600         if (error != 0 || code != SYS_execve) {
1601                 int error2;
1602                 error2 = copyout(&sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_copyout_start,
1603                                 &umsg->ms_copyout_start,
1604                                 ms_copyout_size);
1605                 if (error2 != 0)
1606                         error = error2;
1607         }
1608         if (error == EASYNC) {
1609                 /*
1610                  * Since only the current process ever messes with msgq,
1611                  * we can safely manipulate it in parallel with the async
1612                  * operation.
1613                  */
1614                 TAILQ_INSERT_TAIL(&lp->lwp_sysmsgq, &sysun->sysmsg, msgq);
1615                 lp->lwp_nsysmsg++;
1616                 error = (int)&sysun->sysmsg;
1617         }
1618         else {
1619                 free_sysun(td, sysun);
1620         }
1621 bad2:
1622         frame.tf_eax = (register_t)error;
1623
1624         /*
1625          * Traced syscall.  trapsignal() is not MP aware.
1626          */
1627         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1628                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
1629                 trapsignal(p, SIGTRAP, 0);
1630         }
1631
1632         /*
1633          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1634          */
1635         userret(lp, &frame, sticks);
1636
1637 #ifdef KTRACE
1638         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET)) {
1639                 ktrsysret(p->p_tracep, code, error, result);
1640         }
1641 #endif
1642
1643         /*
1644          * This works because errno is findable through the
1645          * register set.  If we ever support an emulation where this
1646          * is not the case, this code will need to be revisited.
1647          */
1648         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1649
1650         userexit(lp);
1651 #ifdef SMP
1652         /*
1653          * Release the MP lock if we had to get it
1654          */
1655         KASSERT(td->td_mpcount == 1, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1656         rel_mplock();
1657 #endif
1658 }
1659
1660 /*
1661  *      waitsys2 -      MP aware system message wait C handler
1662  */
1663 void
1664 waitsys2(struct trapframe frame)
1665 {
1666         struct globaldata *gd;
1667         struct thread *td = curthread;
1668         struct proc *p = td->td_proc;
1669         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1670         union sysunion *sysun = NULL;
1671         lwkt_msg_t umsg;
1672         register_t orig_tf_eflags;
1673         int error = 0, result, sticks;
1674         u_int code = 0;
1675
1676 #ifdef DIAGNOSTIC
1677         if (ISPL(frame.tf_cs) != SEL_UPL) {
1678                 get_mplock();
1679                 panic("waitsys2");
1680                 /* NOT REACHED */
1681         }
1682 #endif
1683
1684 #ifdef SMP
1685         KASSERT(td->td_mpcount == 0, ("badmpcount syscall from %p",
1686                 (void *)frame.tf_eip));
1687         get_mplock();
1688 #endif
1689
1690         /*
1691          * access non-atomic field from critical section.  p_sticks is
1692          * updated by the clock interrupt.  Also use this opportunity
1693          * to lazy-raise our LWKT priority.
1694          */
1695         userenter(td);
1696         sticks = td->td_sticks;
1697
1698         lp->lwp_md.md_regs = &frame;
1699         orig_tf_eflags = frame.tf_eflags;
1700         result = 0;
1701
1702         if (frame.tf_ecx) {
1703                 struct sysmsg *ptr;
1704                 int found = 0;
1705                 TAILQ_FOREACH(ptr, &lp->lwp_sysmsgq, msgq) {
1706                         if ((void *)ptr == (void *)frame.tf_ecx) {
1707                                 sysun = (void *)sysmsg_wait(lp,
1708                                              (void *)frame.tf_ecx, 1);
1709                                 found = 1;
1710                                 break;
1711                         }
1712                 }
1713                 if (!found) {
1714                         error = ENOENT;
1715                         goto bad;
1716                 }
1717         }
1718         else if (frame.tf_eax) {
1719                 printf("waitport/checkport only the default port is supported at the moment\n");
1720                 error = ENOTSUP;
1721                 goto bad;
1722         }
1723         else {
1724                 switch(frame.tf_edx) {
1725                 case 0:
1726                         sysun = (void *)sysmsg_wait(lp, NULL, 0);
1727                         break;
1728                 case -1:
1729                         sysun = (void *)sysmsg_wait(lp, NULL, 1);
1730                         break;
1731                 default:
1732                         error = ENOSYS;
1733                         goto bad;
1734                 }
1735         }
1736         if (sysun) {
1737                 gd = td->td_gd;
1738                 umsg = sysun->lmsg.opaque.ms_umsg;
1739                 frame.tf_eax = (register_t)sysun;
1740                 sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[0] = sysun->lmsg.u.ms_fds[0];
1741                 sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[1] = sysun->lmsg.u.ms_fds[1];
1742                 sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_error = sysun->lmsg.ms_error;
1743                 error = sysun->lmsg.ms_error;
1744                 result = sysun->lmsg.u.ms_fds[0]; /* for ktrace */
1745                 error = copyout(&sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_copyout_start,
1746                                 &umsg->ms_copyout_start, ms_copyout_size);
1747                 free_sysun(td, sysun);
1748                 frame.tf_edx = 0;
1749                 code = (u_int)sysun->lmsg.ms_cmd.cm_op;
1750         }
1751 bad:
1752         if (error)
1753                 frame.tf_eax = error;
1754         /*
1755          * Traced syscall.  trapsignal() is not MP aware.
1756          */
1757         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1758                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
1759                 trapsignal(p, SIGTRAP, 0);
1760         }
1761
1762         /*
1763          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1764          */
1765         userret(lp, &frame, sticks);
1766
1767 #ifdef KTRACE
1768         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET)) {
1769                 ktrsysret(p->p_tracep, code, error, result);
1770         }
1771 #endif
1772
1773         /*
1774          * This works because errno is findable through the
1775          * register set.  If we ever support an emulation where this
1776          * is not the case, this code will need to be revisited.
1777          */
1778         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1779
1780         userexit(lp);
1781 #ifdef SMP
1782         KASSERT(td->td_mpcount == 1, ("badmpcount syscall from %p",
1783                 (void *)frame.tf_eip));
1784         rel_mplock();
1785 #endif
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Simplified back end of syscall(), used when returning from fork()
1790  * directly into user mode.  MP lock is held on entry and should be
1791  * released on return.  This code will return back into the fork
1792  * trampoline code which then runs doreti.
1793  */
1794 void
1795 fork_return(p, frame)
1796         struct proc *p;
1797         struct trapframe frame;
1798 {
1799         struct lwp *lp;
1800
1801         KKASSERT(p->p_nthreads == 1);
1802
1803         lp = LIST_FIRST(&p->p_lwps);
1804
1805         frame.tf_eax = 0;               /* Child returns zero */
1806         frame.tf_eflags &= ~PSL_C;      /* success */
1807         frame.tf_edx = 1;
1808
1809         /*
1810          * Newly forked processes are given a kernel priority.  We have to
1811          * adjust the priority to a normal user priority and fake entry
1812          * into the kernel (call userenter()) to install a passive release
1813          * function just in case userret() decides to stop the process.  This
1814          * can occur when ^Z races a fork.  If we do not install the passive
1815          * release function the current process designation will not be
1816          * released when the thread goes to sleep.
1817          */
1818         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_NORM);
1819         userenter(lp->lwp_thread);
1820         userret(lp, &frame, 0);
1821 #ifdef KTRACE
1822         if (KTRPOINT(lp->lwp_thread, KTR_SYSRET))
1823                 ktrsysret(p->p_tracep, SYS_fork, 0, 0);
1824 #endif
1825         p->p_flag |= P_PASSIVE_ACQ;
1826         userexit(lp);
1827         p->p_flag &= ~P_PASSIVE_ACQ;
1828 #ifdef SMP
1829         KKASSERT(lp->lwp_thread->td_mpcount == 1);
1830         rel_mplock();
1831 #endif
1832 }